Tx CW cu RL12P35

Circuite electronice, echipamente home made, aparatura de masura si control, scheme...
Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 361
Membru din: Mie Ian 19, 2011 8:36 pm

Tx CW cu RL12P35

Mesajde yo3fhm » Vin Dec 12, 2014 2:57 am

Buna dimineata,

Probabil ca multi colegi au zarit anuntul initial, prin care cautam tuburi RL12P35 pentru constructia unui emitator CW. Ei bine, dupa mai multe peripetii, tuburile sunt pe drum, datorita bunavointei unui inimos maramuresean din Sighetu Marmatiei: Anton, YO5BIN . Sper ca marti, 16 decembrie, sa intru in posesia lor si sa fie intregi (Doamne-ajuta! si ganduri bune manipulatorilor de la Posta Romana, hi ! ) .

Am fost intrebat de ce insist sa realizez TX-ul tocmai cu RL12P35? Raspunsul e simplu: din motive ... istorico-sentimentale. Toata trazneala se datoreaza istorisirilor tatalui meu (Florica, YO3RH) despre echipamentele simpliste cu care lucra in 1957. Damblaua asta cu tuburile electronice m-a lovit prin 2009, cand tot datorita povestirilor sale, am fost curios sa vad si sa aud cum functioneaza un receptor cu reactie, echipat cu tuburi. La vremea respectiva, povestea l-a captivat complet pe bunul meu amic, Nea Bobina (prezent in special pe ELForum si membru fondator la YO3KXL) si pentru ca la vremea respectiva, nu am avut timp sa ma ocup personal prea mult, am cooperat indeaproape pentru a construi un echipament de acest gen. Povestile tatalui meu s-au concretizat intr-un receptor 1V2 inspirat dupa schema lui ZL2JJ (TRF Receiver), din care am eliminat filtrul audio, economisind astfel un tub. Receptorul l-am "crosetat" folosind sasiul unei batrane statii A7B donat de Nelu, YO3AOE (tks Nelu!) si functioneaza bine-mersi si in prezent, pe banda de 40m.

Revenind la firul povestii, acum m-a "lovit" pofta de a avea pe masa un emitator primitiv, cu 2-3 tuburi, din care finala sa fie o lampa cu un design mai deosebit. Cand tatal meu mi-a pomenit "RL12P35" si am vazut lampa pe Internet, m-am amorezat imediat de ea si ca urmare, am inceput s-o caut. Au fost oferte, dar majoritatea cu preturi in jurul a 100 RON/ buc., fara soclu. Evident, le-am spus "pas", intrucat nu sunt colectionar si nu sunt chiar atat de motivat incat sa arunc atatia bani pe un balon de sticla cu metal, fie el trecut si prin WW2. Hi.
Si uite-asa, a aparut OM Anton (YO2BIN) care, intr-un adevarat ham spirit, mi-a facut o oferta mai mult decat convenabila, incluzand si un tub redresor cu vapori de mercur (alt element din povestile tatalui meu, hi).

Pana in prezent, n-am stat chiar cu mainile in san, am studiat foaia tehnica a tubului (produs de Telefunken) si am simulat o configuratie functionand in clasa C. Pentru simulare am folosit aplicatia software LTSPice si un model inclus in ultima librarie Koren existenta pe grupul de discutii LTSpice de la Yahoo. Mentionez ca am verificat modelul Spice printr-un sweep DC al sursei de negativare (in conditiile pastrarii constante a valorii tensiunii anodice si de grila ecran) si reconstruind astfel graficele curentului de anod, curentului de ecran si transconductantei (click pe imagine pentru a o vedea marita):

Imagine

Comparand in cateva puncte valorile rezultate in simulare cu cele din graficele existente in foaia tehnica, am avut surpriza de a constata ca acestea sunt extrem de apropiate (inclusiv pentru curentul grilei-ecran, parametru insuficient modelat la majoritatea altor tuburi).

Imagine

NOTA: referitor la acest aspect (modelarea defectuoasa a curentului de ecran), iata un interesant raspuns primit pe grupul de lucru LTSpice.

Odata verificat modelul Spice pentru RL12P35, am trecut la adaugarea componentelor minime necesare pentru un final in clasa C. Din primul grafic de pe cea de a doua pagina, rezulta ca la -80V negativare, curentul prin tub ar fi aproape zero. Ca atare, am stabilit negativare -80V si amplitudinea sursei de excitatie, putin mai mare. Urmarind nivelul de la iesire, am ajuns la o amplitudine de 104V pt. excitatie, limita la care si grila de comanda a inceput sa traga curent. In aceste conditii, RMS-ul tensiunii RF pe sarina de iesire (5K) a fost de 483.47V, corespunzator unei puteri de aprox. 46W (cu anodul alimentat la 800V si ecranul la 200V, conform datelor de la subpunctul 4 din foaia tehnica - "Telegraphiebetrieb" / Operarea in telegrafie).

Imagine

Se observa ca in tabel, apare "Gitterstrom (curentul prin grila de comanda) = 3mA", cand puterea (Nutzleistung) este de 50W (coloana corespunzatoare lungimilor de unda de pana la 50m). Desigur, aceasta e o simulare in conditii maximale si nu intentionez ca in realitate sa fortez atat de mult tubul. Am vrut doar sa verific modelul Spice versus datele din catalog.

Schema utilizata in LTSpice e redata in imaginea de mai jos, alaturi de semnalele obtinute pe sarcina de iesire, pe grila de comanda si curentul prin anodul tubului (84.7 mA):

[click pe poza pentru a o vedea marita]
Imagine

Valoarea sarcinii de iesire (5K) am obtinut-o prin parametrizare si fixarea valorii corespunzatoare puterii maxime masurate prin formula P = U^2/R . De asemenea, cautand mai multe amanunte despre dimensionarea sarcinii de iesire pentru un astfel de etaj, am gasit un material foarte interesant scris de Lloyd Butler, VK5BR: " RF POWER AMPLIFIERS - TANK CIRCUITS & OUTPUT COUPLING ", din care (cu acordul acestuia) citez urmatorul fragment:
LOAD RESISTANCE
For valve RF power amplifiers operating at power levels suitable for amateur use, load resistances (RL) in the region of 1000 to 7000 ohms are typical. The ARRL Handbook provides the following approximation for valve RF amplifiers:
Class A: RL = Eb/1.3*Ib
Class B: RL = Eb/1.51*Ib
Class C: RL = Eb/2*Ib
where Eb = Plate voltage and Ib = Plate current (Amps)

Cele de mai sus se pot regasi si in ARRL Handbook 1998, iar partial sunt explicitate si in ARRL Handbook 2007. Daca se inlocuiesc in ecuatia a 3-a (corespunzatoare regimului de clasa C) valorile reale, se obtine:

RL = 800V / 2 * 84.7 mA = 4.72K

adica foarte aproape de cei 5K obtinuti prin parametrizarea sarcinii in simulare.

Mentionez ca am folosit un circuit acordat in anodul tubului, doar pentru aceasta prima faza. Cunoscand valoarea optima a sarcinii de iesire, am dimensionat filtrul PI obisnuit, pentru a translata cei 5K necesari tubului, la sarcina de 50 ohmi cu care suntem obisnuiti sa operam in mod normal.

In acest scop am folosit aplicatia JJ Smith, dar fiind tarziu acum, voi reveni in cursul zilei de maine cu noi detalii si schema cu valorile filtrului PI (in care am tinut cont si de capacitatea de iesire a tubului). Cand voi avea tubul fizic pe masa, voi masura capacitatile dintre electrozi, pentru a confrunta realitatea cu datele de catalog.

Mentionez ca desi am un catometru, nu il voi folosi pentru testul tubului; voi face acest lucru "in-site", in momentul in care voi pune in functiune sursele de alimentare si voi avea instrumentele de masura dispuse pe panoul emitatorului. Voi folosi stabilizatoare de tensiune atat pentru grila ecran, cat si pentru negativarea grilei de comanda (pentru ultima, va fi cu semiconductoare si reglabila, astfel incat sa pot verifica variatia curentului anodic).

Intrucat experienta mea in zona emitatoarelor cu tuburi este limitata, as aprecia foarte mult interventia unor colegi care ar putea sa-mi ofere mai multe sugestii/ sfaturi/ idei/ critici/ recomandari etc.

Practic, cei care vor fi interesati, vor vedea acest proiect evoluand in direct, chiar pe acest topic, urmand sa postez un articol pe aceasta tema si pe site-ul de la YO3KXL.
[Later Edit]: Am publicat si articolul aferent, poate fi urmarit aici:
"Emitator CW cu RL12P35".
Rog pe oricine doreste sa discute pe tema acestui proiect, sa posteze in actualul topic deschis pe radioamator.ro .

Cu multumiri si urari de bine !
73! de Cezar, YO3FHM
Ultima oară modificat Vin Dec 12, 2014 3:05 pm de către yo3fhm, modificat 1 dată în total.
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink

yo2aqb
Mesaje: 51
Membru din: Vin Dec 10, 2010 12:33 am

Re: Tx CW cu RL12P35

Mesajde yo2aqb » Vin Dec 12, 2014 3:33 am

Lampa RL12P35 este o lampa facuta special pentru tancurile germane din LS50 uri pentru a rezista la socurile inerente unei masini de lupta cu senile . Rusii au luat-o ca si captura (uzina)de unde a devenit GU50 dar care n-au reusit in totalitate s-o copieze , unele secrete de constructie au scapat rusilor in privinta filamentului special .Adevarul este ca arata bine ca o mica bijuterie tehnica.Cu stima 73 , Ady.YO2AQB.

YO3AOE
Mesaje: 775
Membru din: Joi Sep 11, 2014 9:23 am

Re: Tx CW cu RL12P35

Mesajde YO3AOE » Vin Dec 12, 2014 6:28 am

Profit de o mica intrerupere a somnului nocturn-hi!ca sa contribui si eu cu un mic comentariu.Prin anul de gratie 1967 "posedam"-hi! si eu vreo doua-trei asemenea tuburi electronice si vreo doua socluri originare,erau din bachelita/ebonita neagra-maronie,in care tuburile se montau prin apasare si rasucire,exact pe sistemul mufelor BNC,doar ca aici culotul tubului era "mufa" mama-hi!,apropo, dupa atita vreme,lamelele laterale elastice ale soclului trebuie foarte bine curatate de depuneri si oxizi,care pot compromite contactul,in special la filament,unde curentul este cel mai mare.Am incercat si eu pe atunci un etaj final,dar care m-a cam dezamagit,tuburile fiind destul de "lenese"-hi!,astfel ca am fost nevoit sa atac etajul final-pe grila de comanda-cu un tub rusesc de tipul 6P6S,atacat la rindul lui tot pe grila de comanda,numai asa se lucra pe atunci-hi!.Contrar unor pareri,tubul RL 12P35-bine adaptat si acordat-putea livra la iesire circa 90-100W c.w.,deci aproape cam de doua ori decit un GU-50,cel putin asa se spunea,fiindca eu nu aveam cu ce sa masor pe atunci puterea de r.f. ci doar puterea absorbita-consumata.Oricum,in statia de tanc tubul era usor sub-alimentat, evident ca numai la anod si grila ecran,pentru o cit mai mare fiabilitate.In cele din urma,in anul 1968,chiar inaintea plecarii mele in armata,i le-am donat lui Gil-YO3BHQ,pe care il intilnisem si-l cunoscusem in casa lui Trifu Dumitrescu-YO3BAL(s.k.),si care-Gil-pe atunci inca nici nu era autorizat,fiind cu citiva ani buni mai tinar decit mine-ce vremuri-hi!.Cam asta ar fi istoria,spor la lucrare si 73!,Nelu-YO3AOE

YO3AOE
Mesaje: 775
Membru din: Joi Sep 11, 2014 9:23 am

Re: Tx CW cu RL12P35

Mesajde YO3AOE » Vin Dec 12, 2014 6:42 am

Revenire la mesajul-textul meu anterior: ca sa pastrati specificul vremii,puteti stabiliza si tensiunea de negativare cu un tub stabilizator ionic de tensiune-stabilitron de tipul VR-105,Str 108/30 sau similare,de pe care sa culegeti potentiometric-reglabil tensiunea necesara,am inteles ca vreo -80V,iar folosind intreaga tensiune-cu un mini-releu puteti bloca tubul pe receptie.73!,Nelu

yo3cen
Mesaje: 59
Membru din: Lun Oct 27, 2014 5:29 pm

Re: Tx CW cu RL12P35

Mesajde yo3cen » Vin Dec 12, 2014 7:03 pm

Referitor la motive istorico-sentimentale si lampi:

Cand am primit in 1978 autorizatia de radioamator de "emisie" am iesit in eter in AM pe 40m cu urmatoarea statie home made:
- receptor cu reactie cu doua 6K7 si auditie in casti RFT de 2000 ohmi cumparate de la magazinele de pe strada Academiei cu 100 lei (o paine costa pe atunci 2.2 lei, un pachet de Snagov costa 8 lei, un kg de carne costa vreo 3-4 lei, un tranzistor BC107 sau EFT323 costa vreo 6 lei).
- emitator cu modulatie de amplitudine construit cu 6k7, 6pi9 si G807. Modulatia AM o faceam pe grila ecran de la G807 cu un amplificator audio homemade care avea in final doua tranzistoare ASZ. Pentru modulatie am folosit un transformator audio de la un receptor cu lampi: secundarul de 8ohmi l-am montat ca sarcina catre ASZ-uri iar prin primarul trafului se alimenta grila ecran de la G807. Microfon folosit: un microfon dinamic primit de la parintii mei in 1973 impreuna cu un casetofon "Universum".
Antena folosita: un longwire de vreo 63m facut din doua fire de antena din bronz fosforos impletite care pleca de la mine de pe balcon (etaj4) pana la blocul din fata(etaj9).
Abia mai tarziu am iesit in SSB: cu un filtru EMF500 si un xcvr homemade tip LIXCO A411 (nu A412) si cu final BD137.

Acum nu mai construiesc montaje cu lampi si lipesc de ceva vreme la un xcvr portabil cu NE602, MC1350, etc.

Succes Cezar si rabdare la partea mecanica a TX-ului.
73 de 3CEN

YO3AOE
Mesaje: 775
Membru din: Joi Sep 11, 2014 9:23 am

Re: Tx CW cu RL12P35

Mesajde YO3AOE » Vin Dec 12, 2014 8:15 pm

Frumoase amintiri,cam cu astea raminem-hi!,se lucra-in sensul de constructii-serios pe vremea aia, din pacate!am ramas cam tot aceiasi care mai lucram cite ceva cit-de-cit,acum moda este sa fii baiat de bani gata,sa-ti ia taticu' o statie cit mai "cool"-hi!,si chiar daca nu te duce capul sa dai si sa treci un examen relativ simplu,macar poti sa "bagi" manele,fluieraturi sau-de ce nu?-chiar rigiituri,stau la rind si asteapta duioasele zgomote de flatulenta-doar asa, din pura si simpla invidie si neputinta,ca daca se poate,de ce sa nu-i deranjezi pe altii care nu ti-au facut chiar nimic?!.Dar..."ciini latra,ursul trece"-hi!,asa ca sa ne vedem de treburile noastre si sa-i lasam in pace cu mizeriile lor,pina la urma "orice nas isi gaseste nasul",exista o justitie imanenta care lucreaza,si lucreaza chiar foarte bine-hi!.73!,Nelu-YO3AOE

Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 361
Membru din: Mie Ian 19, 2011 8:36 pm

Re: Tx CW cu RL12P35

Mesajde yo3fhm » Vin Dec 12, 2014 10:17 pm

@YO2AQB: Multumesc frumos (inclusiv pentru istorisire) !
@YO3AOE: Multam pentru sugestii!
@YO3CEN: Felicitari pentru stradanii si multumesc pentru urari! Sper sa iasa ceva frumos si care sa functioneze corespunzator.

[Later Edit] 12.12.2014 h20:50 > Filtrul PI

Iata schema filtrului PI (click pe poza pentru a o vedea marita):

Imagine

In dreapta avem generatorul de curent (tubul), cu partea rezistiva a impedantei de 5K (simularea rezistentei de sarcina calculata mai sus, pentru ca tubul sa poata livra puterea maxima). Primul condensator (cel de 10.4pF) reprezinta capacitatea de iesire a tubului. Q-ul bobinei a fost stabilit arbitrar la valoarea 50 (pe baza statisticii masuratorilor efectuate de-a lungul timpului asupra bobinelor realizate).

Pe diagrama Smith se pot vedea contributiile bobinei (trasa verde), condensatorului de 31pF (trasa galben-mustar) si a capacitatii de iesire a tubului (10.4pF, trasa vernil). Condensatorul de 40pF dinspre sarcina de 50 ohmi, conteaza mai putin; ar fi putut fi chiar exclus, transformand astfel reteaua de adaptare intr-un circuit gamma, dar am preferat sa folosesc configuratia in PI, ptr. eventualitatea folosirii emitatorului si in alte benzi.

Iata mai jos implementarea in LTSpice si rezultatele simularii cu filtrul PI conectat la iesirea tubului, in locul sarcinii de 5K :

[click pe poza pentru a o vedea marita]
Imagine

Am simulat Q-ul bobinei prin introducerea rezistentei echivalente serie. pe care am calculat-o tinand cont de formula pentru Q-ul unui circuit RLC serie ideal: Q = ωL/R , de unde rezulta Rs=ωL/Q (unde ωL=XL) . In continuare, am stabilit arbitrar Q=50 si am calculat reactanta inductiva a bobinei de 12.6μH la frecventa f=7MHz, rezultand 554Ω. De aici, a rezultat Rs=554Ω/50 = 11Ω, parametru introdus in caracteristicile de modelare a bobinei in Spice.

Puteti observa ca tensiunea RMS pe nodul out (la bornele sarcinii de 50Ω) este de 41.43V. Aplicand binecunoscuta formula P=Uef2/R , rezulta o putere de iesire de aprox. 34W , ce se incadreaza in specificatiile tubului pentru regimul de lucru si excitatia coborata la 100V.

Directiva .four aplicata pe nodul out arata un THD de doar 2.27%, ceea ce e un aspect imbucurator:

Imagine

Valoarea reactantei inductive a socului anodic SRF trebuie sa fie cel putin egala cu de 4x valoarea partii rezistive a sarcinii determinate pentru iesirea tubului. In cazul de fata, RL=5K, rezulta XL>=20KΩ. Din expresia reactantei inductive, se determina inductanta SRF-ului:

L = XL / 2*PI*f = 20e3 / 2*PI*7e6 = 0.454 mH

Am ales asadar, o valoare minima de 500μH, dar in general se pot folosi valori mai mari. Trebuie avut in vedere ca rezonantele proprii ale socului anodic sa nu pice in banda de lucru.

Ramane de vazut pe mai departe, prin ce sistem voi aplica excitatie pe grila tubului. Va marturisesc ca practic, intentionez sa folosesc un DDS, iar manipularea o voi face chiar pe tubul final.

73! de Cezar
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink

YO6OMD
Mesaje: 88
Membru din: Sâm Iun 19, 2010 8:24 am

Re: Tx CW cu RL12P35

Mesajde YO6OMD » Vin Dec 12, 2014 11:53 pm

Dupa care mai montezi un trafo si emiti AM cu modulatie pe anod?

Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 361
Membru din: Mie Ian 19, 2011 8:36 pm

Re: Tx CW cu RL12P35

Mesajde yo3fhm » Sâm Dec 13, 2014 12:09 am

YO6OMD scrie:Dupa care mai montezi un trafo si emiti AM cu modulatie pe anod?
Subiectul e "Tx CW [...]". Si chiar daca as juca in piesa ta, de ce-as modula atat de clasic, cand se poate si la ecran? :D Vezi mai sus... Nooo, faza II va fi un etaj liniar cu 2 x RL12P35 si modulatie SSB obtinuta dintr-un excitator cu 3 schimbari de frecventa pe care l-am realizat mai de mult pentru altcineva, plecand de la un filtru SSB recuperat din statia R1300.
C.
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink


Înapoi la “Constructii electronice”

Cine este conectat

Utilizatori care navighează pe acest forum: Niciun utilizator înregistrat și 2 vizitatori